黏性流体中运动界面上的速度分解

本文研究黏性流体与零厚度弹性材料界面上的耦合运动问题.利用沉浸边界法与时间步长法,半Lagrange离散法,对速度分解后的Stokes部分与正则部分进行求解,获得了关于耦合运动中二阶PDE求解的一般方法,推广了文献[14,15,18]的结果.     

Aptamer/quantum dot-based simultaneous electrochemical detection of multiple small molecules

A novel strategy for “signal on” and sensitive one-spot simultaneous detection of multiple small molecular analytes based on electrochemically encoded barcode quantum dot (QD) tags is described. The target analytes, adenosine triphosphate (ATP) and cocaine, respectively, are sandwiched between the corresponding set of surface-immobilized primary binding aptamers and the secondary binding aptamer/QD bioconjugates. The captured QDs yield distinct electrochemical signatures after acid dissolution, whose position and size reflect the identity and level, respectively, of the corresponding target analytes. Due to the inherent amplification feature of the QD labels and the “signal on” detection scheme, as well as the sensitive monitoring of the metal ions released upon acid dissolution of the QD labels, low detection limits of 30 nM and 50 nM were obtained for ATP and cocaine, respectively, in our assays. Our multi-analyte sensing system also shows high specificity to target analytes and promising applicability to complex sample matrix, which makes the proposed assay protocol an attractive route for screening of small molecules in clinical diagnosis.     

焙烧温度对Ni-Mg基蜂窝状催化剂生物燃气重整调变性能的影响

采用浸渍法制备了Ni、Mg双金属负载在堇青石表面形成的蜂窝状催化剂,研究了焙烧温度对催化剂结构和生物质粗燃气重整反应性能的影响.结果表明,在不同焙烧温度下主要有NiO和NiMgO₂固溶体物相生成.相比于其他焙烧温度,催化剂在650 ℃焙烧温度下更有利于镍活性金属位的分散和活性位数量的增加.在干重整反应条件下,CH₄、CO₂的转化率以及H₂、CO产率随焙烧温度的升高呈现先增加后降低的变化趋势,在650 ℃焙烧温度下达到最高.在水蒸气重整反应条件下主要发生烃类产物与H₂O和CO₂的重整反应以及水煤气变换反应,焙烧温度的升高有利于水煤气反应的进行.此外,焙烧温度对于干重整反应条件下的H₂/CO体积比调节影响较小,而对于水蒸气重整反应条件下的H₂/CO体积比可进行选择性调节.     

铁蛋白在单壁碳纳米管修饰电极上的直接电化学过程研究

采用溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)分散的单壁碳纳米管(SWNTs)将铁蛋白(Ft)固定在玻碳电极(GCE)表面,制备了铁蛋白-单壁碳纳米管-溴化十六烷基三甲基铵膜修饰玻碳电极(Ft-SWNTs-CTAB/GCE)。透射电子显微镜和原子力显微镜用于该膜的形貌表征,红外反射吸收光谱表明复合膜中的Ft保持原有的天然结构。采用循环伏安(CV)法研究了Ft在此修饰电极上的直接电化学和Ft中铁储存和铁释放的机理:在电化学还原过程中,Fe3+从蛋白质中还原出来,并在电化学氧化过程中重新进入到蛋白质内,CV曲线上有较好的氧化还原峰,峰电流较大,响应信号较好。利用去铁铁蛋白进行对比实验,进一步证实了Ft在SWNTs-CTAB修饰电极上的铁储存和铁释放过程。     

3-(2,4-二羧基苯基)-2,6-二羧基吡啶原位脱羧构筑两个配位聚合物的结构及磁性

通过水热法合成了2个配位聚合物:[Cu(H₂dpcp)₂]_n (1)和[Mn₂(Hdpcp)₂(H₂O)₂·2H₂O]_n (2)[H₃dpcp=5-(2,4-二羧基苯基)-2-羧基吡啶],H₃dpcp由3-(2,4-二羧基苯基)-2,6-二羧基吡啶(H₄dpdp)原位脱羧生成.X-射线单晶衍射测得2个化合物都属于单斜晶系,化合物1结晶在P2₁/c空间群,a=0.639(13) nm,b=1.835(4) nm,c=1.115(2) nm,β=102.29(3)°,Z=2;化合物2结晶在C2/c空间群,a=3.126(6) nm,b=1.004(2) nm,c=1.080(2) nm,β=93.73(3)°,Z=4.化合物1以配体H₂dpcp-桥连Cu(Ⅱ)形成一维链状结构.化合物2通过Hdpcp²-桥连Mn(Ⅱ)形成二维层状结构,并进一步通过氢键作用形成三维超分子结构.负的Weiss常数θ表明化合物2存在反铁磁耦合作用.     

酰腙配体双氧基钼Ⅵ配合物的合成、晶体结构和催化氧化性能

合成了2个新的单核双氧基钼Ⅵ配合物,其分子式通式为[MoO₂L（MeOH）],其中L¹和L²分别是N＇-（3-溴-2-羟基苯亚甲基）-3,5-二甲氧基苯甲酰肼和N＇-（5-溴-2-羟基苯亚甲基）异烟肼的二价阴离子,通过理化手段、光谱方法以及单晶X射线衍射表征了它们的结构。配合物1以单斜晶系P2₁/n空间群结晶,其晶体学参数a=0.848 98（3） nm,b=2.275 4（1） nm,c=1.069 82（5） nm,β=109.108（1）°,V=1.952 8（1） nm³,Z=4,R₁=0.036 7,wR₂=0.084 0,S=1.027。配合物2以三斜晶系P1空间群结晶,其晶体学参数a=0.655 05（9） nm,b=1.076 63（7） nm,c=1.303 3（1） nm,α=67.383（2）°,β=84.264（1）°,γ=76.195（2）°,V=0.823 9（1） nm³,Z=2,R₁=0.071 3,wR₂=0.151 0,S=1.004。X射线分析表明2个配合物中的Mo原子都采取八面体配位构型,配位原子分别来自酰腙配体的NO₂给体基团和甲醇氧原子。催化实验表明2个配合物都是有效的烯烃氧化催化剂。     

两个基于多金属氧酸盐和冠醚基超分子阳离子的有机无机杂化材料的合成及晶体结构

以二苯并18-冠-6,3-氟-4-甲基苯铵盐以及多金属氧酸盐[Mo₆O₁₉]^2-为原料,使用溶剂挥发法合成了有机无机杂化材料[(3-F-4-MeAnis)(DB[18]crown-6)]₂[Mo₆O₁₉]·2CH₃CN (1)(3-F-4-MeAnis=3-氟-4-甲基苯铵盐;DB[18]crown-6=二苯并18-冠-6);以18-冠-6,2-氟-4-甲基苯铵盐以及多金属氧酸盐[SMo₁₂O₄₀]^2-为原料,运用H管扩散法制备了晶体材料[(2-F-4-MeAnis)([18]crown-6)]₂[SMo₁₂O₄₀]·2CH₃CN (2)(2-F-4-MeAnis=2-氟-4-甲基苯铵盐;[18]crown-6=18-冠-6)。通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶结构分析对化合物进行了表征。结构分析表明,晶体1和2通过非共价键自组装作用构建而成,冠醚基超分子阳离子是通过N-H…O氢键作用形成。在晶体1和2中,超分子阳离子和多酸阴离子交错堆积形成包合物结构,沿着a轴方向观察,发现每个多酸阴离子被6个超分子阳离子包围着形成六边形堆积结构。通过晶体结构研究和热重分析表明,二苯并18-冠-6中的苯环在维持晶体1的稳定性方面具有重要的作用。     

氧化石墨烯改性活性炭纤维滤除卷烟主流烟气的释放物

研究了卷烟滤嘴中添加氧化石墨烯(GO)改性活性炭纤维(ACF)复合材料对卷烟主流烟气释放物的滤除作用。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积测定对材料进行分析,结果显示GO均匀地负载在ACF表面;与原ACF相比,GO-ACF材料的O1s峰向低结合能移动,峰形平滑,同时表面积和总孔容变大。添加GO-ACF至滤嘴的卷烟,其苯酚、氰化氢和醛酮类的释放量均比只添加ACF的卷烟释放量低,且除乙醛外均比原样降低10%以上,其中苯酚和巴豆醛的降幅达26.7%和33.1%。对烟气释放物的滤除机制研究表明,在ACF表面修饰上GO后,材料表面含有丰富的羟基、羧基、碳氧和共轭基团,活性位点增多,易与烟气中的共轭分子和极性分子发生作用。该方法量少高效,为GO二维纳米材料在卷烟领域的应用奠定了基础。     

金属离子对金属蛋白结构与功能的调控

生命金属在生命过程中以不同的化学方式发挥着重要的作用。质膜、细胞器膜等使不同的生命金属在生物体系中有着不同的隔室化分布,相应的金属蛋白或金属伴侣蛋白在维持金属离子内稳态(homeostasis)中起着关键作用。生命体系中广泛存在着具有两个以上金属离子结合部位的金属蛋白。在确定的生理微环境下,由于金属离子结合热力学性质的不等价,该类金属蛋白的生物学功能取决于所结合金属离子的种类及多少。本文以伴刀豆球蛋白A、铜/锌超氧化物歧化酶、中心蛋白、锌指蛋白为例,介绍了金属离子在调控金属蛋白生物学功能中的作用。因此,深入研究金属离子与金属蛋白结合的热力学性质对于理解生命过程的无机化学基础具有重要意义。     

吸附共沉淀法制备聚醚醚酮/多壁碳纳米管复合材料与性能研究

通过吸附共沉淀法均匀混合聚醚醚酮(PEEK)粉末和经过表面改性的多壁碳纳米管(MWCNT),再经注塑加工成功地制得PEEK/MWCNT复合材料(PM)。SEM观察结果显示,该复合法使得MWCNT在PEEK中均匀分散且与PEEK有较好的结合力。力学测试结果表明,MWCNT含量为6%的PM其弯曲强度提高20%左右,拉伸强度提高10%。MWCNT的加入使得复合材料的结晶温度和熔融温度均有一定提高。